第4章第3节 金属的腐蚀与防护(第1课时金属的腐蚀)(教师版）-2021-2022学年高二化学同步精品学案（新教材人教版选择性必修1）

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《2021-2022 学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修 1）》
第四章 化学反应与电能
第三节 金属的腐蚀与防护
一．金属的腐蚀
1．定义：指金属或合金与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2．分类：根据与金属接触的气体或液体不同，金属腐蚀可分为两类：
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2
等) 包括非电解质液体(如石油)直接反应而引
起的腐蚀
不纯的金属与电解质溶液接触时
会发生原电池反应
区别
有无电流
无电流产生
有微弱电流产生
腐蚀物质
金属直接被腐蚀
较活泼金属被腐蚀
共同点
3．钢铁的电化学腐蚀：
（1）分类：由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。
类别
项目
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
腐蚀原理
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
条件
水膜酸性较强
水膜酸性很弱或呈中性
电池反应
负极
Fe－2e－===Fe2＋
正极
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
总反应
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
（2）铁锈的形成：Fe(OH)2最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O)，完成下列反应：
Fe(OH)2---→Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；
Fe(OH)3 ---→Fe2O3·xH2O：2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O。
〔特别提醒〕金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主。
【思考讨论】简述钢铁容易发生电化学腐蚀的原因？
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在潮湿的空气中，钢铁制品表面会形成一薄层水膜，空气中的 CO2、SO2、H2S等物质溶解在其中形成电解
质溶液，并与钢铁制品中的铁和少量单质碳构成原电池，加快腐蚀速率。
【实验探究】实验 4—3
（1）铁钉的吸氧腐蚀实验：将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入如图具支试管中。几分钟后，
观察导管中水柱的变化，解释引起这种变化的原因。
实验操作
实验现象
实验解释
导管中液面上升，
铁钉表面有铁锈生成
装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电
池，铁钉发生吸氧腐蚀
（2） 取两支试管，分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后，向其中一支试管中滴加
1—2滴硫酸铜落液，再观察现象。解释产生不同现象的原因。
实验操作
实验现象
实验解释
①试管中产生气泡的速率快
Zn 与CuSO4反应生成 Cu，Zn、
Cu 和稀盐酸构成原电池，形成
电化学腐蚀，速率更快
【预习检验】
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）金属的化学腐蚀的实质是：M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂( √)
（2）纯铁不易腐蚀，生铁易腐蚀，是因为生铁中含碳能形成原电池发生电化学腐蚀( √ )
（3）铁的电化学腐蚀负极反应为 Fe－3e－===Fe3＋( × )
（4）Al、Fe、Cu 在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。( ×)
（5）铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀( × )
（6）金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：M＋nH2O===M(OH)n＋n
2H2↑( ×)
（7）每生成 1mol 铁锈（Fe2O3·xH2O），理论上消耗标准状况下的 O233.6L( √ )
2．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( )
A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈
D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生
第4章第3节 金属的腐蚀与防护(第1课时金属的腐蚀)(教师版）-2021-2022学年高二化学同步精品学案（新教材人教版选择性必修1）.pdf

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